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摘要 发动机支点间同轴度是影响发动机整机振动的一个重要因素。某型发动机为双转子、7支点结构，其同轴度调整要求达7项之多，且调整方式多样。本文对该机各项同轴度调整技术要求的作用、调整特点、相互之间的调整关系等方面进行了分析，并对研制工作中与同轴度相关的故障、疑问和问题进行了分析、探讨，并得出结论：2号偏摆和3号偏摆进行偏心方向调整没有意义.
关键词 双转子发动机；同轴度；偏摆测量
发动机支点间同轴度是影响发动机整机振动的一个重要因素，同轴度不良的发动机转子在运转的过程中可能出现轴承负荷不均匀，使发动机振动加剧，从而影响轴承寿命和发动机整机寿命 [1-2]。因此，所有发动机装配时都要通过同軸度的测量、调整来实现对同轴度的控制，以保证转子能夠正常工作，以及转子和机匣在各截面的间隙[3]。
本文以某型发动机装配时的同轴度调整技术要求为基础，通过对同轴度相关的发动机结构进行分析，验算了同轴度的原始偏移量及调整方法的合理性，总结了该机同轴度调整特点，并对发动机当前研制工作中与支点同轴度相关的故障和问题进行了分析。
1 问题提出
某型发动机为双转子、7支点结构，其低压转子支承方案为1-2-1，高压转子支承方案为1-2-0，方案图如下图1所示。
发动机转子各支点均支承在承力机匣上。机匣零组件的加工表面之间存在平行度、垂直度、同轴度等形位公差因素，当多个机匣装配后，各个形位公差因素被叠加，导致转子前后两个支点间的同轴度偏移量变大，超出支点同轴度的许用偏移量。上述同轴度要求共7个，俗称7个偏摆，其名称按测量顺序依次定义为1、2、3、4、5、6、7号偏摆（如图1所示）。
2 同轴度调整
该型发动机同轴度调整技术要求的共同特点是：7个同轴度要求均在发动机垂直状态检查测量，其中1号、2号、5号、6号、7号偏摆均要求偏心方向向上。7个同轴度在进行检查时，发动机处于装配过程中、且后支承还没有安装的状态，此时若将发动机转到水平状态进行7个偏摆的检查，则发动机部件均处在以分隔机匣为固定支承的悬臂梁状态，受自重影响，机匣和转子会出现挠度下沉，越远离分隔机匣的位置下沉量越大，同时支点轴承下方的径向间隙会被消除。将各同轴度要求表示成：以固定部位为基准，调整部位为从动目标的形式，可以得到各同轴度关系图如下图2所示，可知1号和5号偏摆确定了发动机高压转子轴线上三个支点的同轴度，即确定了发动机整个高压转子的旋转轴线。3号、6号、7号偏摆均是以高压转子支点或轴线为基准，检查调整低压转子与之同轴。
3 结论
对发动机7个偏摆分析后认为，2号偏摆和3号偏摆进行偏心方向调整没有意义，主要原因是：6号偏摆不仅受2号、3号偏摆影响，还要受4号偏摆的影响，4号偏摆的数据合格范围大，没有偏心方向要求，因此认为对4号之前的2号和3号偏摆进行偏心方向调整没有意义。
参考文献：
[1] 刘 旭，陈祥林，汪红兵等. 发动机凸轮轴孔同轴度检测装置设计 [J].制造技术与机床，2015， （12）：115-117.
[2] 李 兵，陈 磊，丁建军等. 复合式叶片型面测量系统的误差分析与补偿[J]. 中国工程科学，2013，15（1）：39-43.
[3] 徐可君，江龙平. 基于Lyapunov指数谱的航空发动机故障诊断研究[J]. 应用力学学报，2006，23（3）：488-492.
2011，22（10）：1153-1158.
作者简介：
胡彦彬（1979— ），男，江西景德镇人，中国航发成都发动机有限公司工程中心副主任，机械工程师，主要研究方向为机械制造。
关键词 双转子发动机；同轴度；偏摆测量
发动机支点间同轴度是影响发动机整机振动的一个重要因素，同轴度不良的发动机转子在运转的过程中可能出现轴承负荷不均匀，使发动机振动加剧，从而影响轴承寿命和发动机整机寿命 [1-2]。因此，所有发动机装配时都要通过同軸度的测量、调整来实现对同轴度的控制，以保证转子能夠正常工作，以及转子和机匣在各截面的间隙[3]。
本文以某型发动机装配时的同轴度调整技术要求为基础，通过对同轴度相关的发动机结构进行分析，验算了同轴度的原始偏移量及调整方法的合理性，总结了该机同轴度调整特点，并对发动机当前研制工作中与支点同轴度相关的故障和问题进行了分析。
1 问题提出
某型发动机为双转子、7支点结构，其低压转子支承方案为1-2-1，高压转子支承方案为1-2-0，方案图如下图1所示。
发动机转子各支点均支承在承力机匣上。机匣零组件的加工表面之间存在平行度、垂直度、同轴度等形位公差因素，当多个机匣装配后，各个形位公差因素被叠加，导致转子前后两个支点间的同轴度偏移量变大，超出支点同轴度的许用偏移量。上述同轴度要求共7个，俗称7个偏摆，其名称按测量顺序依次定义为1、2、3、4、5、6、7号偏摆（如图1所示）。
2 同轴度调整
该型发动机同轴度调整技术要求的共同特点是：7个同轴度要求均在发动机垂直状态检查测量，其中1号、2号、5号、6号、7号偏摆均要求偏心方向向上。7个同轴度在进行检查时，发动机处于装配过程中、且后支承还没有安装的状态，此时若将发动机转到水平状态进行7个偏摆的检查，则发动机部件均处在以分隔机匣为固定支承的悬臂梁状态，受自重影响，机匣和转子会出现挠度下沉，越远离分隔机匣的位置下沉量越大，同时支点轴承下方的径向间隙会被消除。将各同轴度要求表示成：以固定部位为基准，调整部位为从动目标的形式，可以得到各同轴度关系图如下图2所示，可知1号和5号偏摆确定了发动机高压转子轴线上三个支点的同轴度，即确定了发动机整个高压转子的旋转轴线。3号、6号、7号偏摆均是以高压转子支点或轴线为基准，检查调整低压转子与之同轴。
3 结论
对发动机7个偏摆分析后认为，2号偏摆和3号偏摆进行偏心方向调整没有意义，主要原因是：6号偏摆不仅受2号、3号偏摆影响，还要受4号偏摆的影响，4号偏摆的数据合格范围大，没有偏心方向要求，因此认为对4号之前的2号和3号偏摆进行偏心方向调整没有意义。
参考文献：
[1] 刘 旭，陈祥林，汪红兵等. 发动机凸轮轴孔同轴度检测装置设计 [J].制造技术与机床，2015， （12）：115-117.
[2] 李 兵，陈 磊，丁建军等. 复合式叶片型面测量系统的误差分析与补偿[J]. 中国工程科学，2013，15（1）：39-43.
[3] 徐可君，江龙平. 基于Lyapunov指数谱的航空发动机故障诊断研究[J]. 应用力学学报，2006，23（3）：488-492.
2011，22（10）：1153-1158.
作者简介：
胡彦彬（1979— ），男，江西景德镇人，中国航发成都发动机有限公司工程中心副主任，机械工程师，主要研究方向为机械制造。